1、電離勢(shì)和電子親合勢(shì)是原子和分子的非常重要的性質(zhì)，因?yàn)樗鼈兡軌驈母旧瞎纼r(jià)原子和分子提供電子和接受電子的能力。現(xiàn)在很多人都在從理論和實(shí)驗(yàn)方面進(jìn)行研究原子或分子的電離勢(shì)和電子親合勢(shì)。最近研究離子—分子反應(yīng)和結(jié)構(gòu)活性關(guān)系的實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展使得研究廣大范圍內(nèi)的有機(jī)分子的電離勢(shì)和電子親合勢(shì)成為可能。α-丙氨酸是自然界中二十種氨基酸中的一種，是蛋白質(zhì)的重要組成部分，也是具有手性的最小的氮基酸。氨基官能團(tuán)是非常重要的，它的重要性體現(xiàn)在它是縮氨酸和蛋白質(zhì)

2、的最基本的聯(lián)接基團(tuán)。而且，氨基酰胺也可以作為肽和蛋白質(zhì)中氮端氨基酸的簡(jiǎn)單模型服務(wù)。因此，研究小的氨基酸分子和酰胺分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是非常重要的。 量子化學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域正在逐漸擴(kuò)大，其為實(shí)驗(yàn)研究提供合理的簡(jiǎn)化模型和理論預(yù)測(cè)的能力體現(xiàn)的日趨明顯，對(duì)一些現(xiàn)階段實(shí)驗(yàn)上難以解決的問(wèn)題往往可以給出新穎借鑒。它的發(fā)展及影響隨著現(xiàn)代化學(xué)觀點(diǎn)及其高級(jí)計(jì)算方法的不斷出現(xiàn)而逐漸加強(qiáng)。本論文利用從頭算方法，密度泛函理論(DFT)方法，計(jì)算了α-丙氨酸，絲氨

3、酰胺和半胱氨酰胺的電離勢(shì)和電子親合勢(shì)。通過(guò)對(duì)這三個(gè)體系的研究得到了一些有用的結(jié)論。 全文包括五章。第一章分為四節(jié)：第一節(jié)介紹了量子化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史；第二節(jié)簡(jiǎn)單介紹了電離勢(shì)和電子親合勢(shì)理論計(jì)算的背景和意義；第三節(jié)介紹了電離勢(shì)和電子親合勢(shì)的概念及計(jì)算公式；第四節(jié)介紹了本文的主要工作及意義。第二章就本文主要的研究依據(jù)——各種相關(guān)計(jì)算方法進(jìn)行了簡(jiǎn)明扼要的介紹。前兩章主要概括了本文工作的理論背景、理論依據(jù)，為我們的研究提供了可靠的量子化學(xué)方

4、法。 在這些理論工作的基礎(chǔ)上，第三章我們利用密度泛函理論(DFT)B3LYP方法分別在6-311++G**和6-311G**基組上優(yōu)化出了α-丙氨酸的十八個(gè)可能的構(gòu)型和它的帶電狀態(tài)。并利用密度泛函理論B3LYP方法，從頭算HF和從頭算三級(jí)代數(shù)圖表構(gòu)建[ADC(3)]格林函數(shù)方法在6-311++G**和6-311G**基組上算出了α-丙氨酸在氣相中的絕熱、垂直電離勢(shì)和價(jià)電子親合勢(shì)。最后，我們還報(bào)道了α-丙氨酸的中性構(gòu)型1A，2A，

5、3A，5A和它們相應(yīng)的陽(yáng)離子和陰離子狀態(tài)在七個(gè)最高頻率區(qū)的紅外光譜頻率和振動(dòng)模式，并且分析了振動(dòng)頻率和接受或提供電子之間的相互關(guān)系。 第四章我們利用密度泛函理論B3LYP方法6-311++G**和6-311G**基組分別優(yōu)化出了八個(gè)絲氨酰胺在氣相的構(gòu)型和它的帶電狀態(tài)。分別利用密度泛函理論B3LYP，B3P86和B3PW91方法在6-311++G**和6-311G**基組上算出了絲氨酰胺氣相的絕熱和垂直電離勢(shì)和價(jià)電子親合勢(shì)。并利用

6、B3LYP方法在6-311++G**和6-311G**基組上算出了絲氨酰胺液相的電離勢(shì)和電子親合勢(shì)。 第五章，我們利用B3LYP/6-31+G*理論優(yōu)化出了半胱氨酰胺的六個(gè)可能的構(gòu)象并找出了它們的帶電狀態(tài)。利用密度泛函理論B3LYP，B3P86方法和從頭算HF方法在6-31+G*基組上測(cè)定了半胱氨酰胺在氣相和液相中的絕熱和垂直電離勢(shì)。利用同樣的方法算出了半胱氨酰胺在氣相中的偶極鍵電子親合勢(shì)。 通過(guò)對(duì)研究體系進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研，

7、總結(jié)我們所做的工作，我們對(duì)本論文的創(chuàng)新點(diǎn)列舉如下： (1)所研究的體系比較新穎，絲氨酰胺和半胱氨酰胺是非常重要但又很少有人研究的有機(jī)分子。 (2)我們從理論上證實(shí)了肽鍵C-N的六個(gè)原子處于同一平面內(nèi)的事實(shí)。 (3)通過(guò)對(duì)絲氨酰胺和半胱氨酰胺在氣相中的電離勢(shì)和液相中的電離勢(shì)進(jìn)行比較，我們發(fā)現(xiàn)液相中的電離勢(shì)一般比氣相中的電離勢(shì)小，且隨著溶液介電常數(shù)的增大而減小。說(shuō)明這些分子在液相中比在氣相中更容易失去一個(gè)電子而發(fā)生氧